Mit Versionierungsinformationen im Requirements Interchange Format (ReqIF) echte Wiederverwendung von Anforderungen erreichen Dr.-Ing. Oliver Alt LieberLieber Software GmbH Handelskai 340/5, A-1020 Wien [email protected]

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Einleitung

Die Wiederverwendung von Anforderungen spielt in der industriellen Praxis eine große Rolle. Insbesondere dort, wo ein Produkt nicht von Grund auf neu entwickelt, sondern eine neue Produktgeneration darstellt, k¨onnen viele Anforderungen des Vorg¨angerprduktes unver¨andert wiederverwendet werden. Leider unterst¨utzen viele der am Markt befindlichen Anforderungsmanagementsysteme eine Wiederverwendung oftmals nur unzureichend oder sogar mangelhaft. Die Wiederverwendung besteht dann oft darin eine Kopie bestehender Anforderungen zu machen und diese im neuen Entwicklungsprojekt zu bearbeiten. Dadurch geht zumeist die Nachvollziehbarkeit zwischen Original und Kopie verloren und es werden Daten verdoppelt anstatt sie gemeinsam zu nutzen.

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ten einmal vor und k¨onnen beliebig oft u¨ ber Hyperlinks verlinkt werden. Genau das Gleiche ist auch mit ReqIF m¨oglich. Auf die gleichen Anforderungsdaten (ReqIF-SpecObjectElemente) kann beliebig oft in Spezifikationen verwiesen werden.

Abbildung 1: Prinzip der Sichten bei ReqIF

Requirements Interchange Format

Einen m¨oglichen Ausweg aus dieser Situation bietet der Einsatz des Requirements Intechange Format (ReqIF) [OMG11]. ReqIF ist ein Datenformat, das entwickelt wurde um Anforderungsspezifikationen u¨ ber verschiedene Anforderungsmanagementwerkzeuge hinweg auszutauschen. Urspr¨unglich aus einer Arbeitsgruppe im Automobilbereich als RIF [HIS12] hervorgegangen wird das Format nun als ReqIF seit 2011 durch die Object Management Group (OMG) als offizieller Standard gepflegt und ver¨offentlicht. Es reiht sich damit in andere Standards des Software- und Systems Engineering (z.B. UML und SysML) der OMG ein und kann damit nun als universell – nicht auf die Automotive-Dom¨ane beschr¨ankt – angesehen werden. Mit Hilfe von ReqIF werden Anforderungen und andere Daten aus Spezifikationen als XML repr¨asentiert und k¨onnen durch Werkzeuge, die das Format unterst¨utzen, exportiert und importiert werden. Neben dem Gedanken ein Austauschformat f¨ur Anforderungen bereit zu stellen beinhaltet die Datenstruktur von ReqIF aber auch noch ein Konzept, das die Wiederverwendung von Anforderungen sehr gut erm¨oglicht: Ein Sichtenkonzept. Dies bedeutet, dass Daten und die Anzeige von Daten zwei getrennte Dinge sind. Wenn man eine Anforderungsspezifikation (ReqIF-Specification) in ReqIF vorliegen hat, beinhaltet diese lediglich eine Struktur von Verweisen auf die eigentlichen Anforderungsdaten (ReqIFSpecObject) - a¨ hnlich dem Hyperlink Konzept der World Wide Web im Internet. Auch hier liegen die verlinkten Da-

Abbildung 1 veranschaulicht das Prinzip der Sichtenbildung. Hier im Beispiel wird sowohl in Specification 1 als auch in Specification 2 SpecObject 1 mit eingebunden. In beiden Spezifikationen taucht also die entsprechende Anforderung auf.

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ReqIF und Versionierung

Damit l¨ost ReqIF schon das Problem der mehrfachen Verwendung gleicher Anforderungen in verschiedenen Spezifikationen. Was aber, wenn sich in einem neuen Projekt eine bestehende Anforderung a¨ ndert? Die hier vorgeschlagene L¨osung zu diesem Problem ist die Kombination von ReqIF mit Techniken des Konfigurationsmanagement und der Versionskontrolle, wie es schon seit langem in der Softwareentwicklung u¨ blich ist. Hierzu werden Dateien oder Datens¨atze mit einer Version versehen und es ist m¨oglich eine neue Version durch Ver¨anderung zu erzeugen, gleichzeitig aber auch die alte Version wieder herzustellen. Typische Operationen im Konfigurationsmanagement sind auch das Abzweigen von neuen Versionen von einem Hauptzweig (Branching), sowie das Zusammenf¨uhren von zwei Versionen zu einer neuen gemeinsamen (Merging). Um ReqIF und Versionierung zu kombinieren wird folgendes vorgeschlagen: Jedes Element in ReqIF hat eine eindeutige Kennung (Unique ID). Diese besteht zumeist aus einer generierten Folge von Ziffern und Zeichen (GUID). Wenn man dieser GUID zus¨atzlich Versi-

onskennungen in der Form ’/’ + + ’-’ + als Postfix anh¨angt, dann ist es m¨oglich ein Element wie ein ReqIF-SpecObject mit entsprechender Werkzeugunterst¨utzung u¨ ber GUID und ¨ Version anzusprechen. Andert sich ein ReqIF-SpecObject, wird keine neue GUID erzeugt, sondern ein neues Element mit gleicher GUID, aber anderer, neuerer Versionskennung. ¨ Dieser Ansatz hat den Vorteil, dass er keine Anderung des ReqIF-Standards ben¨otigt, da die Unique ID als String definiert ist und dies auch weiterhin durch Kombination von GUID und Versionskennung gew¨ahrleistet ist. ReqIFDaten mit Versionsinformationen sind damit auch noch von ReqIF-unterst¨utzenden Werkzeugen zu bearbeiten, die (noch) keiner Unterst¨utzung des Versionskonzepts bieten. Sofern noch andere Informationen f¨ur das Konfigurationsmanagement (z.B. BranchedFrom, PreviousVersion etc.) ben¨otigt werden, k¨onnen diese u¨ ber die in ReqIF frei definierbaren Attribute eines ReqIF-SpecObject definiert werden.

Abbildung 2: Versionierung mit ReqIF In Abbildung 2 ist das Prinzip von nun mit Versionsinformationen versehenen ReqF-SpecObject-Elementen gezeigt. Beide Spezifikationen nutzen Element 1 in Version main-1 gemeinsam. Zus¨atzlich verweisen die Spezifikationen aber nun beide auf verschiedene Versionen von Element 2. Dies kann dann zum Beispiel der Fall sein, wenn Element 2 in Spezifikation 2 weiterentwickelt wurde. Dadurch, dass hier sowohl das Referenz- als auch das Versionierungskonzept kombiniert eingesetzt werden, k¨onnen zum einen Anforderungen wiederverwendet und zum an¨ deren Anderungen zu 100% nachvollzogen werden. Es kann den Fall geben, dass Attribute eines SpecObject-Elements sich a¨ ndern, die selbst keinen Einfluss auf den Inhalt der Anforderung haben. Dies sind z.B. Anforderung ist getestet“ und andere Statusinformatio” nen. Solche Attribute w¨urden zu einer neuen Version ohne Inhalts¨anderung f¨uhren und die Wiederverwendung damit aushebeln. Man kann dies dadurch vermieden, dass man solche Informationen nicht beim SpecObject selbst, sondern in einem zweiten SpecObject abgelegt, welches mit dem anderen durch eine ReqIF-Relation, die wiederum versioniert sein kann, verlinkt ist. Solche Vernetzungen von Entwicklungsdaten und Trackinginformationen sind aus Konfigurationsmanagementsystemen seit langem be-

kannt und werden dort bereits eingesetzt. Beim Aufbau des ReqIF-Datenmodells sollten solche Aspekte von vornherein ber¨ucksichtigt werden, dann gibt es in der Anwendung sp¨ater auch keine Probleme mit der Wiederverwendung.

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Fazit

Der Einsatz von ReqIF als standardisiertes und universelles Format zum Austausch von Spezifikationsdaten erlaubt es, Anforderungen auch u¨ ber Werkzeuggrenzen hinweg auszutauschen. Neben der reinen Nutzung als Austauschformat bringt ReqIF mit dem Sichtenprinzip aber auch ein Konzept mit, das die echte Wiederverwendung von Anforderungen ohne Verdoppelung der Daten erlaubt. ReqIF eignet sich damit auch hervorragend als direkt verwendetes Datenmodell (Metamodell) f¨ur Anforderungsmanagementsysteme. Mit der hier vorgeschlagenen Erweiterung der UniqueID um Versionsinformationen kann eine L¨ucke in der Nachvollziehbakeit von Anforderungs¨anderungen geschlossen werden, ohne dass dazu eine Anpassung des ReqIF-Standards notwendig w¨are. Mit solchen ReqIFDaten k¨onnen Anforderungen wiederverwendet und alle ¨ Anderungen nachvollziehbar dokumentiert werden, wie es in modernen Entwicklungsprozessen notwendig ist. Dies erleichtert die Arbeit der Anforderungsingenieure und f¨uhrt letztendlich auch zu schnellen und konsistenten Arbeitsergebnissen. Nat¨urlich w¨are es w¨unschenswert, dass sich der ReqIF-Standard in eine Richtung bewegt, die eine solche, auf textuelle ID-Erweiterungen basierende L¨osung u¨ berfl¨ussig macht. Damit w¨are dann auch sichergestellt, dass die ReqIF-Werkzeuge alle ID-Informationen und – sofern unterst¨utzt – die Versionierungsinformationen auf jeden Fall richtig interpretieren und speichern.

Literatur [HIS12]

HIS. Homepage zum RIF-Format. Herstellerinitiative Software, 2012. http://www.automotive-his.de/rif/doku.php, zuletzt besucht 29.11.2012.

[OMG11] OMG. Requirements Interchange Format (ReqIF) Version 1.0.1. Object Management Group, 4 2011.